10-觸發(fā)器與時(shí)序邏輯電路

第十章

觸發(fā)器與時(shí)序邏輯電路10.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.2寄存器10.3計(jì)數(shù)器10.4中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器組件及其應(yīng)用10.5

555定時(shí)器及其應(yīng)用10.6時(shí)序邏輯電路的應(yīng)用10.7數(shù)字電路的故障診斷與排除

掌握常用的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：基本RS觸發(fā)器、可控RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器的功能和時(shí)序圖的畫法。

理解由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)碼寄存器和移位寄存器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。

了解555定時(shí)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。

理解由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。

理解由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。學(xué)習(xí)目標(biāo)10.1

雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

10.1.1RS觸發(fā)器10.1.2JK觸發(fā)器與D觸發(fā)器10.1.3觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換10.1.4觸發(fā)器應(yīng)用舉例時(shí)序電路必然具有記憶功能，因而組成時(shí)序電路的基本單元是觸發(fā)器。時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)：

在數(shù)字電路中，凡是任一時(shí)刻的穩(wěn)定輸出不僅決定于該時(shí)刻的輸入，而且還和電路原來的狀態(tài)有關(guān)者，都叫做時(shí)序邏輯電路，簡稱時(shí)序電路。觸發(fā)器觸發(fā)器輸出有兩種可能的狀態(tài)：0、1；輸出狀態(tài)不只與現(xiàn)時(shí)的輸入有關(guān)，還與原來的輸出狀態(tài)有關(guān)；觸發(fā)器是有記憶功能的邏輯部件；按功能分類：R-S觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T型等。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有兩種穩(wěn)定的狀態(tài)“0”和“1”信號觸發(fā)時(shí)，可能“0”變?yōu)椤?”或“1”變?yōu)椤?”翻轉(zhuǎn)10.1.1R-S觸發(fā)器反饋兩個(gè)輸入端兩個(gè)互補(bǔ)輸出端1.基本R-S觸發(fā)器電路&G1&G2&G1&G2功能若原狀態(tài)：11000110輸出仍保持：（1）輸入

時(shí)&G1&G2功能若原狀態(tài)：輸出變?yōu)椋?1111010（1）輸入

時(shí)&G1&G2功能若原狀態(tài)：輸出變?yōu)椋?0101011（2）輸入

時(shí)&G1&G2功能若原狀態(tài)：輸出保持：00110101（2）輸入

時(shí)&G1&G2功能若原狀態(tài)：輸出保持：10111001（3）輸入

時(shí)&G1&G2功能若原狀態(tài)：輸出保持：01110110（3）輸入

時(shí)&G1&G2功能1100輸出全是1但當(dāng)RD=SD=0同時(shí)變?yōu)?時(shí)，翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)?，另一個(gè)不得翻轉(zhuǎn)。輸入0信號撤走后狀態(tài)不定（4）輸入

時(shí)狀態(tài)表保持原狀態(tài)0110110110000信號后狀態(tài)不確定此狀態(tài)應(yīng)被禁止！邏輯符號波形圖禁用！狀態(tài)不定負(fù)脈沖觸發(fā)負(fù)脈沖觸發(fā)（1）基本R-S觸發(fā)器為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，只要令輸入端均為1，觸發(fā)器即保持原態(tài)。穩(wěn)態(tài)情況下，兩輸出互補(bǔ)。一般定義Q為觸發(fā)器的狀態(tài)。（3）觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)直接受輸入信號的控制。歸納：（2）在輸入端加入負(fù)脈沖，可以使觸發(fā)器狀態(tài)變化。

端加入負(fù)脈沖，使Q=1，

稱為“置位”或“置1”端。

端加入負(fù)脈沖，使Q=0，

稱為“復(fù)位”或“清0”端。2.可控RS觸發(fā)器&G3&G4&G1&G2CP時(shí)鐘信號直接置0直接置1電路功能（1）CP=0時(shí)&G3&G4&G1&G2CP011觸發(fā)器保持原態(tài)功能（2）CP=1時(shí)&G3&G4&G1&G2CP1輸出取決于R-S兩輸入端的狀態(tài)CPRS0××保持100保持1011011001111CP過去后狀態(tài)不確定狀態(tài)表RSQn+1說明00Qn保持功能011置位（置1）100復(fù)位（置0）11狀態(tài)不定禁止出現(xiàn)簡化的狀態(tài)表Qn+1---下一狀態(tài)（CP過后）Qn---原狀態(tài)邏輯符號直接置“0”端直接置“1”端畫出RS觸發(fā)器的輸出波形。設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)為“0”。CPRSQ使輸出全為1CP撤去后狀態(tài)不定（2）CP=0，觸發(fā)器輸出狀態(tài)無變化，保持原態(tài)；

CP=1，觸發(fā)器輸出狀態(tài)取決于R、S的狀態(tài)。歸納：（1），Q=1，

稱為“直接置1”端，

，Q=0，

稱為“直接置0”

端，正常工作時(shí)，。（3）若CP脈沖過寬，則在CP正脈沖期間，觸發(fā)器可能產(chǎn)生空翻。邊沿觸發(fā)器可解決此問題。10.1.2JK觸發(fā)器與D觸發(fā)器1.JK觸發(fā)器邏輯符號直接置“0”端直接置“1”端下降沿觸發(fā)JK觸發(fā)器的功能J=K=0時(shí)：保持原態(tài)J=K=1時(shí)：來一個(gè)脈沖翻轉(zhuǎn)一次J=0，K=1時(shí)：J=1，K=0時(shí)：輸出與J的狀態(tài)一致JKQn+1說明00Qn保持功能010復(fù)位（置0）101置位（置1）11翻轉(zhuǎn)功能JK觸發(fā)器的狀態(tài)表波形圖CPKJQJQ

保持（2）CP下降沿，觸發(fā)器觸發(fā)（負(fù)邊沿觸發(fā)）：J=K=0，輸出狀態(tài)無變化，保持原態(tài)；

J=K=1，輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)；J≠K，輸出狀態(tài)與J一致。歸納：（1），Q=1，

稱為“直接置1”端，

，Q=0，

稱為“直接置0”

端，正常工作時(shí)，。2.D觸發(fā)器下降沿觸發(fā)功能：D=0時(shí)00101功能：D=1時(shí)11010DQn+1說明00復(fù)位（置0）11置位（置1）狀態(tài)表下降沿觸發(fā)邏輯符號CP下降沿時(shí)，輸出狀態(tài)與D一致。DQn+1說明00復(fù)位（置0）11置位（置1）狀態(tài)表上升沿觸發(fā)邏輯符號CP上升沿時(shí)，輸出狀態(tài)與D一致。CPDQ

畫出D觸發(fā)器的輸出波形。設(shè)Q的初始狀態(tài)為0。上升沿觸發(fā)（2）CP下降沿/上升沿，觸發(fā)器觸發(fā)，輸出狀態(tài)與D一致。歸納：（1），Q=1，

稱為“直接置1”端，

，Q=0，

稱為“直接置0”

端，正常工作時(shí)，。（具體要看符號）1.T觸發(fā)器和T’觸發(fā)器10.1.3觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換TQn+1說明0Qn保持功能1翻轉(zhuǎn)功能狀態(tài)表T’觸發(fā)器：

計(jì)數(shù)型觸發(fā)器來一個(gè)脈沖翻轉(zhuǎn)一次。T觸發(fā)器DQn+1說明00復(fù)位（置0）11置位（置1）狀態(tài)表2.觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換（1）JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器狀態(tài)表TQn+1說明0Qn保持功能1翻轉(zhuǎn)功能（2）JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器（3）各種觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T’觸發(fā)器①可控RS觸發(fā)器對應(yīng)于CP的每一個(gè)上升沿都翻轉(zhuǎn)一次Q=0時(shí)，置1：Q=1時(shí)，清0：S=1，R=1，②JK觸發(fā)器對應(yīng)于CP的每一個(gè)下降沿都翻轉(zhuǎn)一次③D觸發(fā)器對應(yīng)于CP的每一個(gè)上升沿都翻轉(zhuǎn)一次DQn+1說明00復(fù)位（置0）11置位（置1）10.1.4觸發(fā)器應(yīng)用舉例四人搶答電路四人參加比賽，每人一個(gè)按鈕，其中一人按下按鈕后，相應(yīng)的指示燈亮。并且，其它按鈕按下時(shí)不起作用。電路的核心是74LS175四D觸發(fā)器。它的內(nèi)部包含了四個(gè)D觸發(fā)器，各輸入、輸出以字頭相區(qū)別，管腳圖見下頁。公用清零公用時(shí)鐘74LS175管腳圖賽前先清零0輸出為零發(fā)光管不亮開啟0反向端都為110沒有按鍵按下，D1~D4均為0。若第一個(gè)按鍵按下，D1為1。=1=100被封這時(shí)其它按鈕被按下也沒反應(yīng)10.2寄存器

10.2.1數(shù)碼寄存器10.2.2移位寄存器

寄存器是計(jì)算機(jī)的主要部件之一，它用來暫時(shí)存放數(shù)據(jù)或指令。N位寄存器需N個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成可存放N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)輸入—輸出方式：串入－串出，串入－并出，并入－串出并入－并出，并行輸入－并行輸出FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF串入－串出串入－并出并入－串出并入－并出串行輸入－串行輸出并行輸入－串行輸出串行輸入－并行輸出10.2.1數(shù)碼寄存器四位數(shù)碼寄存器并入－并出110100001101110110.2.2移位寄存器所謂“移位”，就是將寄存器所存各位數(shù)據(jù)，在每個(gè)移位脈沖的作用下，向左或向右移動(dòng)一位。根據(jù)移位方向，常把它分成左移寄存器、右移寄存器和雙向移位寄存器三種：寄存器左移(a)寄存器右移(b)寄存器雙向移位(c)D3

＝DRD2＝Q3D1＝Q2D0＝Q1設(shè)d3d2d1d0

＝1010CP串行輸入CPDRQ3Q2Q1Q00000000001110002001001000010031101010104001010101↑4個(gè)脈沖：串入并出思考：如何實(shí)現(xiàn)串入串出？再4個(gè)脈沖，從Q0輸出。四位右移寄存器波形圖0100100001101001四位串入串出右移寄存器D3

＝DRD2＝Q3D1＝Q2D0＝Q1四位串入串出左移寄存器D3

＝Q2D2＝Q1D1＝Q0D0＝DL四位串入串出雙向移位寄存器設(shè)計(jì)思路：設(shè)置一個(gè)控制端M，當(dāng)M＝0時(shí)左移；而當(dāng)M＝1時(shí)右移即可。4位集成雙向移位寄存器74LS194管腳圖邏輯功能示意圖

為“直接置0”

端，正常工作時(shí)，。S0、S1為控制端，正常工作時(shí)，控制其狀態(tài)可以在CP上升沿作用下實(shí)現(xiàn)左移、右移、并行存入及保持等功能。DSR、DSL分別為右移、左移數(shù)據(jù)輸入端。4位集成雙向移位寄存器74LS194功能表10.3計(jì)數(shù)器

10.3.1異步計(jì)數(shù)器10.3.2同步計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器的功能和分類1.計(jì)數(shù)器的功能記憶輸入脈沖的個(gè)數(shù)；用于定時(shí)、分頻、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖及進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等等。2.計(jì)數(shù)器的分類同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器。加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器。有時(shí)也用計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)容量(或稱模數(shù))來區(qū)分各種不同的計(jì)數(shù)器，如二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二－十進(jìn)制計(jì)數(shù)器等。N進(jìn)制計(jì)數(shù)器：逢N進(jìn)1。即經(jīng)過N個(gè)脈沖后又回到原狀態(tài)。10.3.1異步計(jì)數(shù)器在異步計(jì)數(shù)器中，有的觸發(fā)器直接受輸入計(jì)數(shù)脈沖控制，有的觸發(fā)器則是把其它觸發(fā)器的輸出信號作為自己的時(shí)鐘脈沖，因此各個(gè)觸發(fā)器狀態(tài)變換的時(shí)間先后不一，故被稱為“異步計(jì)數(shù)器”。組成異步計(jì)數(shù)器的觸發(fā)器必須接成計(jì)數(shù)型觸發(fā)器。三位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器1.異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器0000計(jì)數(shù)脈沖CPQ0Q1Q2001000010011100101110111000123456781011下降沿0010101010下降沿下降沿狀態(tài)表10101010001010110

1110001000CPQ2Q1Q0

012345678CPQ0Q1Q200100001001110010111011100012345678

一位八進(jìn)制計(jì)數(shù)器或三位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器

Q0輸出為二分頻Q1輸出為四分頻Q2輸出為八分頻10101010001010110

1110001000CPQ2Q1Q0

012345678思考用D觸發(fā)器構(gòu)成三位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。CP10101010001010110

1110001000CPQ2Q1Q0

012345678思考用D觸發(fā)器構(gòu)成三位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。三位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器優(yōu)點(diǎn)：電路簡單、可靠缺點(diǎn)：速度慢異步計(jì)數(shù)器特點(diǎn)：分析下圖所示的電路的工作原理。請自行設(shè)計(jì)由JK觸發(fā)器構(gòu)成的三位二進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器。101010101111001011000010000CPQ2Q1Q0

012345678三位二進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器2.非二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器（1）寫出控制端的邏輯表達(dá)式CPQ2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)201021001130113410045000500000（2）再列寫狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，分析其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程：（3）根據(jù)狀態(tài)表分析功能電路為異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。10.3.2同步計(jì)數(shù)器

在同步計(jì)數(shù)器中，各個(gè)觸發(fā)器都受同一時(shí)鐘脈沖→輸入計(jì)數(shù)脈沖的控制，因此，它們狀態(tài)的更新幾乎是同時(shí)的，故被稱為“同步計(jì)數(shù)器”。1.同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器三位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器（1）寫出控制端的邏輯表達(dá)式；Q0：來一個(gè)CP，它就翻轉(zhuǎn)一次Q1：當(dāng)Q0＝1時(shí)，它可翻轉(zhuǎn)一次Q2：只有當(dāng)Q1Q0＝11時(shí)，它翻轉(zhuǎn)一次（2）根據(jù)邏輯式及觸發(fā)器的前一個(gè)狀態(tài)確定其后一個(gè)狀態(tài)，列寫狀態(tài)表，分析其狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程；Q0：來一個(gè)CP，它就翻轉(zhuǎn)一次Q1：當(dāng)Q0＝1時(shí)，它可翻轉(zhuǎn)一次Q2：只有當(dāng)Q1Q0＝11時(shí)，它翻轉(zhuǎn)一次2010210011301134100451015611067111780000CPQ2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)00000狀態(tài)表CPQ0Q1Q2（3）還可以用波形圖顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)換表；（4）分析功能2010210011301134100451015611067111780000CPQ2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)00000狀態(tài)表三位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器或一位八進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器優(yōu)點(diǎn)：速度快缺點(diǎn)：電路較復(fù)雜，且脈沖源需功率大同步計(jì)數(shù)器特點(diǎn)：思考試設(shè)計(jì)一個(gè)四位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器電路，并檢驗(yàn)其正確性。提示四位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表CPQ3Q2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)00000010001120010230011340100450101560110670111781000891001910101010111011111211001213110113141110141511111516000016J2=K2=Q1Q0J1=K1=Q0J0=K0=1J3=K3=Q2Q1Q02.計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：異步計(jì)數(shù)器：同步計(jì)數(shù)器：各觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)間受不同的信號控制，不同步結(jié)構(gòu)簡單，速度慢各觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)間受同一計(jì)數(shù)脈沖控制，需翻轉(zhuǎn)時(shí)在同一個(gè)脈沖的有效沿同步翻轉(zhuǎn)速度快3.計(jì)數(shù)器的分析：異步計(jì)數(shù)器：波形圖—狀態(tài)表—功能同步計(jì)數(shù)器：邏輯式—狀態(tài)表—功能1.計(jì)數(shù)器的概念：功能分類歸納：2.同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（1）列寫控制端的邏輯表達(dá)式；（2）列出十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表CPQ3Q2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)000000100011200102300113401004501015601106701117810008910019100000進(jìn)位十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器十分頻電路（3）分析功能10.4中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器組件及其應(yīng)用

10.4.1中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器組件10.4.2用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS9074LS90內(nèi)部含有兩個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)電路：一個(gè)是二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(CP0為其時(shí)鐘，Q0為其輸出端)，另一個(gè)是五進(jìn)制計(jì)數(shù)器(CP1為其時(shí)鐘，Q3Q2Q1為其輸出端)。

外部時(shí)鐘CP送到CP0，將CP1與Q0連接，則構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。將計(jì)數(shù)器適當(dāng)改接，可構(gòu)成多種進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。10.4.1中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器組件Q0CP0231321CP1&R01R02&S91S92二進(jìn)制計(jì)數(shù)器五進(jìn)制計(jì)數(shù)器置9清0級聯(lián)法十進(jìn)制計(jì)數(shù)器10.4.2用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器1.反饋清零法當(dāng)計(jì)數(shù)狀態(tài)到M時(shí)，從觸發(fā)器的輸出端引出的反饋立即將計(jì)數(shù)器置零，M狀態(tài)不能保持，即構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)數(shù)器。用一片74LS90構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器

在Q3Q2Q1Q0

＝0110時(shí)立即清零。計(jì)數(shù)脈沖實(shí)際中，Q2、Q1均為1的信號不一定同時(shí)達(dá)到，可能因此出現(xiàn)錯(cuò)誤。用一片74LS90構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器

在Q3Q2Q1Q0

＝0110時(shí)立即清零。計(jì)數(shù)脈沖&2.級聯(lián)法將M1進(jìn)制和M2進(jìn)制計(jì)數(shù)器串聯(lián)起來，構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)數(shù)器。（1）利用兩片74LS90構(gòu)成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器低一位的最高位向高一位進(jìn)位。即低一位的Q3與高一位的CP連。M=M1·

M2(十位)(個(gè)位)計(jì)數(shù)脈沖（2）利用先反饋清零后級聯(lián)的方法組成36進(jìn)制計(jì)數(shù)器低位：4進(jìn)制高位：9進(jìn)制4×9=36進(jìn)制(高位)(低位)計(jì)數(shù)脈沖四進(jìn)制&九進(jìn)制（3）利用先級聯(lián)后反饋清零的方法組成36進(jìn)制計(jì)數(shù)器用兩片74LS290構(gòu)成36

進(jìn)制8421碼計(jì)數(shù)器十位個(gè)位00100100例：24

分析：1.如何解決片間進(jìn)位問題

？

從右面的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表中可以看到：個(gè)位片的Q3可以給十位片提供計(jì)數(shù)脈沖信號。Q3Q2Q1Q0

000000001100102001130100401015011060111710008

1001

9

00000十進(jìn)制數(shù)36分析：2.如何滿足“36

進(jìn)制”的要求？十位個(gè)位0035......共有36個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)00(00110110)(十位)(個(gè)位)計(jì)數(shù)脈沖&3600110110Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0十位個(gè)位用兩片74LS290構(gòu)成36

進(jìn)制8421碼計(jì)數(shù)器是否有其他連接方法可實(shí)現(xiàn)？用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法（1）反饋清零法當(dāng)計(jì)數(shù)狀態(tài)到M時(shí)，從觸發(fā)器的輸出端引出的反饋立即將計(jì)數(shù)器置零，M狀態(tài)不能保持，即構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)數(shù)器。（2）級聯(lián)法將M1進(jìn)制和M2進(jìn)制計(jì)數(shù)器串聯(lián)起來，構(gòu)成M進(jìn)制計(jì)數(shù)器。M=M1·

M2（3）可以先反饋置零后級連；也可先級連后反饋置零。

注意進(jìn)位方式！歸納：10.5555定時(shí)器及其應(yīng)用

10.5.1555定時(shí)器10.5.2用555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.5.3用555定時(shí)器組成多諧振蕩器10.5.4用555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器

555定時(shí)器是將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件。它使用方便，帶負(fù)載能力較強(qiáng)，目前得到了非常廣泛的應(yīng)用。10.5.1555定時(shí)器555定時(shí)器的內(nèi)部電路包括以下幾部分：一個(gè)由三個(gè)相等電阻組成的分壓器；

兩個(gè)電壓比較器；一個(gè)RS觸發(fā)器；一個(gè)晶體管VT。VAVB5kΩ5kΩ5kΩ+VCC+-C1+△∞+-C2+△∞QRSVTR分壓電路分壓電路為比較器提供基準(zhǔn)電壓基本RS觸發(fā)器晶體管放電電路UCOuI1uI2uO134726581：接地端；2：觸發(fā)信號輸入端；3：輸出端；4：直接清零端；5：電壓控制端；6：高電平觸發(fā)端；7：放電端；8：電源端。原理圖引腳排列電源電壓范圍：4.5V~18VQ（uO）T101截止010導(dǎo)通11保持保持uI1uI2UC1UC2<VA<VBUHUL>VA>VBULUH<VA>VBUHUHuI1uI2QuOT0×××××0導(dǎo)通1<VCC<VCC1011截止1>VCC>VCC0100導(dǎo)通1<VCC>VCC11保持保持保持555的功能表10.5.2用555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。在未加觸發(fā)脈沖前，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)；在觸發(fā)脈沖作用下，電路由穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)定狀態(tài)，停留一段時(shí)間后，電路又自動(dòng)返回穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)暫穩(wěn)態(tài)由外界觸發(fā)自動(dòng)返回為什么會自動(dòng)返回？需多少時(shí)間？電路特點(diǎn)：暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間的長短可調(diào)輸出一種穩(wěn)定狀態(tài)輸入負(fù)脈沖觸發(fā)電路不需觸發(fā)時(shí)，ui=1；觸發(fā)時(shí)，ui=0。(+VCC)011觸發(fā)到來前>VB1導(dǎo)通uC≈0V10tuiuCuOtt若電容上有殘余電壓，會通過VT迅速放電至uC≈0，使電壓比較器C1的輸出也為1。電容無電壓<VA(清零GND)穩(wěn)態(tài)(+VCC)100觸發(fā)到來<VB0截止uC≈0V11tuiuCuOtt<VA暫穩(wěn)態(tài)×uC↑電容充電(+VCC)111觸發(fā)結(jié)束>VB0截止10tuiuCuOtt>VA×uC↑>VAVA電容繼續(xù)充電001導(dǎo)通1暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束(+VCC)011觸發(fā)結(jié)束>VB1導(dǎo)通00tuiuCuOtt>VAVA電容放電uC↓恢復(fù)穩(wěn)態(tài)≈0<VA1(+VCC)001下次觸發(fā)到來<VB1導(dǎo)通10tuiuCuOtt<VAVAuC↓≈0暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間tw電容從初始值上升至VA所需的時(shí)間tw=RCln3=1.1RC①單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是依靠負(fù)脈沖的觸發(fā)而發(fā)生狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的。當(dāng)無觸發(fā)脈沖輸入時(shí)，輸入ui為高電平（大于1

/3VCC），觸發(fā)器處于穩(wěn)態(tài)，Q=0。④若在引腳5外接電源，則可改變VA，即改變電壓比較器C1的基準(zhǔn)電壓值，從而改變穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)的轉(zhuǎn)換時(shí)刻。歸納：②當(dāng)觸發(fā)負(fù)脈沖到來時(shí)，觸發(fā)器進(jìn)入暫態(tài)Q=1，且能在一段時(shí)間內(nèi)保持住暫態(tài)。暫態(tài)存在的時(shí)間，即tW的長短取決于uC由0上升到2/3VCC所用的時(shí)間。③觸發(fā)脈沖的寬度要小于tW，否則觸發(fā)器將不能返回穩(wěn)態(tài)。tw=1.1RC2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用（1）定時(shí)調(diào)整tw=1s，對uo的脈沖計(jì)數(shù)可構(gòu)成頻率計(jì)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成的底片曝光定時(shí)電路若SB打開，則ui=1；若SB合上，則ui=0。

K按一下按鈕

SB未按uo0K的線圈不通電K的觸點(diǎn)不動(dòng)作紅燈白燈亮滅1通電閉合亮滅白燈亮的時(shí)間即為曝光時(shí)間tWtW=1.1RC（2）整形在uo=1時(shí)，輸入信號的波動(dòng)，對輸出的信號無影響。將不規(guī)則波形轉(zhuǎn)換成幅度和寬度一定的矩形波輸出脈沖。輸出波形：10.5.3用555定時(shí)器組成多諧振蕩器電路功能：能產(chǎn)生矩形波的自激振蕩器。特點(diǎn)：無穩(wěn)態(tài)。輸出兩暫穩(wěn)態(tài)交替變化。1.多諧振蕩器的工作原理電路uouo10假設(shè)電容初始電荷為0<VB0截止11uCuOtt<VAuC≈0V×uC↑電容充電uo11>VB0截止11<VA×uC↑電容繼續(xù)充電uCuOttVB0uottuCuO11>VB0截止01>VA×uC↑電容放電VAVB1010導(dǎo)通<VAuC↓uo>VBttuCuO10<VB0截止01<VA×uC↓電容繼續(xù)放電VAVB010導(dǎo)通11uo>VBttuCuO110截止11<VA×uC↓電容充電VAVBuottuCuOuC↓電容在VA，VB之間充放電VAVB

充=(R1+R2)

C

放=R2

C

tW1取決于uC由1/3VCC上升到2/3VCC所用時(shí)間tW2取決于uC由2/3VCC下降到1/3VCC所用時(shí)間tW1tW2輸出矩形波的周期T占空比如何改變占空比？改變充放電回路的時(shí)間常數(shù)！2.多諧振蕩器的應(yīng)用（1）產(chǎn)生矩形波信號（2